張亞軍

（四川電力設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司 四川成都 610000）

變電站環(huán)境噪聲現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試分析

張亞軍

（四川電力設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司 四川成都 610000）

變電站環(huán)境噪聲對(duì)控制與預(yù)防環(huán)境噪聲污染具有重要的影響，在測(cè)量時(shí)不僅要考慮實(shí)際地理因素，還要熟悉相關(guān)的技術(shù)特性。本文在分析變電站環(huán)境噪聲現(xiàn)場(chǎng)頻譜測(cè)試的基礎(chǔ)之上，又對(duì)其技術(shù)開(kāi)發(fā)研究、實(shí)際情況的勘察測(cè)試分析、變電站吸聲隔音材料進(jìn)行了剖析，并對(duì)變電站噪聲的治理提出了改善解決的有效措施。

變電站；環(huán)境；噪聲；現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試；分析

引言

我國(guó)綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增長(zhǎng)帶來(lái)了城市區(qū)域的擴(kuò)大與電力工業(yè)的發(fā)展，變電站的位置也逐漸從原來(lái)的農(nóng)村郊區(qū)發(fā)展到了城市，大批量的高電壓級(jí)的變電站不可避免的深入到人口稠密地帶，變電站環(huán)境噪聲污染嚴(yán)重影響妨礙了人們的正常生活與工作，以至于造成身體健康方面的危害，變電站環(huán)境噪聲污染的防治與解決工作顯得尤為突出。所以，變電站環(huán)境噪聲現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試分析研究在環(huán)境噪聲污染的合理有效解決中扮演著重要的角色。

1 變電站噪聲頻譜分析及變電站環(huán)境噪聲的產(chǎn)生

變壓器主體與冷卻裝置等各種聲源疊加產(chǎn)生了變壓器噪聲，變壓器噪聲是由變壓器本體和冷卻裝置等多種聲源產(chǎn)生，但最大值出現(xiàn)在250～600Hz。因此，需要特別注意在采用吸聲防治治理變壓器噪聲與隔音效果較好的原材料，應(yīng)該使用吸收低頻強(qiáng)的吸聲材料，進(jìn)而避免變電站環(huán)境噪聲的產(chǎn)生。

變電站固定噪聲源主要是變壓器。變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置，其本體噪聲主要就是由硅鋼片的磁致伸縮和器體上的電磁力所引起的，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵芯。變電站環(huán)境噪聲傳播的比較遠(yuǎn)，而且頻率比較低衰減速度也比較的緩慢，變壓器主體及冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生不規(guī)則、間歇、連續(xù)或隨機(jī)引起的機(jī)械噪聲及空氣噪聲，但是目前已經(jīng)有比較成功的治理方法。

2 變電站站界噪聲超標(biāo)分析

噪聲以聲波的形式均勻的向四周傳播，依據(jù)設(shè)備運(yùn)行初期低負(fù)荷和設(shè)備滿負(fù)荷時(shí)的各點(diǎn)噪聲測(cè)試結(jié)果，聲波具有反射折射、干擾與共振的特點(diǎn)。變電站中除了主要噪聲源變壓器之外，還有電抗器運(yùn)行的噪聲、電氣設(shè)備操作過(guò)程的噪聲以及散熱風(fēng)機(jī)的噪聲等多種噪聲源，因此變電站站界的噪聲水平不能單方面憑借變壓器對(duì)噪聲的貢獻(xiàn)值進(jìn)行確定。通過(guò)對(duì)變電站的站界噪聲測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)低電壓等級(jí)的變電站站界的超標(biāo)點(diǎn)有以下特點(diǎn)：處于交通干線附近以至于測(cè)試點(diǎn)噪聲超標(biāo)，距離工業(yè)區(qū)距離較近，背景噪聲造成了測(cè)試點(diǎn)噪聲值偏高等。但在科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)之下，變電站的距離與設(shè)備問(wèn)題都將會(huì)得到有效的降噪舉措。

3 變電站環(huán)境噪聲的污染危害

從環(huán)境保護(hù)角度來(lái)說(shuō)，變電站的噪聲污染對(duì)人體的身體健康及聽(tīng)力都有危害，容易導(dǎo)致休息和睡眠時(shí)間的干擾進(jìn)而擾亂人體正常的生物鐘；從生理和心理方面來(lái)說(shuō)，導(dǎo)致心情波動(dòng)幅度較大，情緒不穩(wěn)定，例如更易暴躁發(fā)怒；從物理學(xué)上來(lái)定義，變電站的噪聲指的就是振幅和頻率上完全無(wú)規(guī)律的震蕩。依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的調(diào)查研究，在噪聲級(jí)85db、90db的環(huán)境中工作30年，耳聾的可能性分別為8％、18％。在70db的環(huán)境中，談話就會(huì)感到困難。所以，世界上許多國(guó)家都對(duì)環(huán)境噪聲提出了相應(yīng)的容許范圍，我國(guó)也不例外。經(jīng)濟(jì)的快速卓越發(fā)展帶來(lái)了用電量的急劇增加，也帶來(lái)了變電站環(huán)境噪聲的污染，這已經(jīng)成為較為突出且迫待解決的問(wèn)題，希望相關(guān)的施工單位與專業(yè)人員能盡快解決。

4 變電站環(huán)境噪聲中存在的問(wèn)題

4.1 測(cè)量?jī)x器使用不當(dāng)

在變電站環(huán)境噪聲現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試分析研究中，聲級(jí)計(jì)的電容傳聲器是一種高穩(wěn)定的測(cè)量傳聲器，它具有長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。但是變電站環(huán)境噪聲的測(cè)量?jī)x器具有靈敏度變化小的特點(diǎn)，測(cè)量?jī)x器的工作原理主要就是讓聲音通過(guò)電容傳聲器把噪聲音轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。測(cè)量?jī)x器使用不當(dāng)造成的后果為大型變電器噪聲在低頻段的50Hz，在100Hz、200Hz、300Hz、400Hz、500Hz的中心頻率上出現(xiàn)峰值，而且在變電站環(huán)境噪聲的中高頻段上處于平緩階段。我國(guó)在變電站環(huán)境噪聲中的測(cè)量?jī)x器使用一般用的都是隔聲材料普通的測(cè)量?jī)x器，假如在測(cè)量時(shí)，被測(cè)聲音小而且穩(wěn)定，但是表計(jì)讀數(shù)不穩(wěn)定，這就表明造成跳火的原因是內(nèi)部不清潔或是電容傳聲器受潮跳火，所以，對(duì)測(cè)量影響比較大的因素就是電容傳聲器的不正確使用。

4.2 測(cè)量方法不正確

測(cè)量方法不正確在根本上制約著變電站環(huán)境噪聲的產(chǎn)生，測(cè)量整個(gè)變電站的環(huán)境噪聲，其主旨就是衡量變電站對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，所以掌握正確的測(cè)量方法非常重要，可是在實(shí)際的變電站環(huán)境噪聲中測(cè)量方法往往不正確，電容傳聲器的不正確使用和維護(hù)都會(huì)對(duì)測(cè)量方法造成一定的影響，測(cè)量方法不正確導(dǎo)致的變電站環(huán)境噪聲都在不同程度上超標(biāo)，測(cè)量方法不正確各種各樣，例如噪聲源特性及傳播規(guī)律把握不準(zhǔn)確、頻帶寬與低頻突出、距離高度的影響等。假如在測(cè)量時(shí)選擇不恰當(dāng)?shù)臏y(cè)量位置，也會(huì)在很大程度上制約測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性。變電站環(huán)境噪聲的測(cè)量方法距離變壓器較近，噪聲不能得到有效的充分減弱，希望針對(duì)以上資料作為參考不斷改善噪聲的測(cè)量方法。

4.3 變電站環(huán)境噪聲的技術(shù)水平與設(shè)計(jì)不合理

城市建設(shè)的發(fā)展與工業(yè)以及居民用電量的猛增使得對(duì)變電站環(huán)境噪聲的技術(shù)水平與設(shè)計(jì)提出了更高的要求。變電站噪聲與變電站結(jié)構(gòu)、所處位置以及環(huán)境不同，更為繁瑣復(fù)雜，周?chē)舾悬c(diǎn)不同，采用的治理技術(shù)也應(yīng)該有所區(qū)別。變電站環(huán)境噪聲污染給居民生活區(qū)與休息區(qū)以及站內(nèi)工作人員的各個(gè)方面造成了嚴(yán)重的威脅。在變電站環(huán)境噪聲現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試分析研究過(guò)程中，從事減噪領(lǐng)域的專業(yè)人員的技術(shù)水平與整體素質(zhì)不高，變電站噪聲的防治與設(shè)計(jì)也相對(duì)不太完善，不能夠徹底的根治噪聲。變電站施工單位對(duì)噪聲測(cè)量的準(zhǔn)確性也把握不準(zhǔn)，對(duì)使用的聲級(jí)計(jì)的技術(shù)特性也不熟悉，需要不斷地做出改進(jìn)完善。有關(guān)的計(jì)量部門(mén)檢定校準(zhǔn)程序過(guò)于松散，監(jiān)管力度不到位，這些都是潛在的質(zhì)量問(wèn)題。

5 變電站噪聲的防治與解決

5.1 選擇使用合適的測(cè)量?jī)x器

變電站內(nèi)電氣設(shè)備在運(yùn)行中產(chǎn)生噪聲，而且變壓器等設(shè)備產(chǎn)生的噪聲還相當(dāng)嚴(yán)重，所以有必要對(duì)變電站內(nèi)的噪聲進(jìn)行管控，因此要選擇主要貢獻(xiàn)的頻率集中在中心頻率為410～640Hz的變電站噪聲儀器。有效降低變電站環(huán)境的噪聲要首先選擇使用合適的測(cè)量?jī)x器，測(cè)量?jī)x器對(duì)變電站的主要設(shè)備進(jìn)行有效的降噪措施，封閉與半封閉變壓器噪聲治理技術(shù)是測(cè)量?jī)x器最為經(jīng)常使用的降噪科學(xué)技術(shù)。噪聲對(duì)居民的日常生活及生產(chǎn)作用影響日益增大，合適的測(cè)量?jī)x器是制造變壓器中噪聲的關(guān)鍵所在，如改進(jìn)油箱結(jié)構(gòu)、運(yùn)用低噪聲的冷卻裝置以及降低磁密與改變鐵芯結(jié)構(gòu)布局。在日益注重環(huán)境保護(hù)的今天，國(guó)家越來(lái)越注重對(duì)變電站噪聲的防治與解決，所以就更要選擇使用合適的測(cè)量?jī)x器以減少噪聲。

5.2 減少外界環(huán)境因素影響

上面的一系列原因都影響著現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量變電站環(huán)境的噪聲，所以相關(guān)的專業(yè)人士要增強(qiáng)測(cè)量的精準(zhǔn)度以應(yīng)對(duì)產(chǎn)生的變電站噪聲，盡量減少外界環(huán)境因素影響。因?yàn)橐雇砥陂g變電站附近的人流量以及車(chē)流量等各種生活工作背景噪聲相對(duì)于白天時(shí)間段比較小，因此，可以在測(cè)量的過(guò)程中把時(shí)間段最好選擇在夜晚22：00～5：00之間的時(shí)間段，該背景噪聲的聲級(jí)值通常較待測(cè)噪聲的聲級(jí)值低10dB以上且無(wú)需再修正所測(cè)設(shè)備，這是目前相對(duì)來(lái)說(shuō)比較行之有效的治理方法。衡量變電站對(duì)周?chē)h(huán)境的影響是測(cè)量整個(gè)變電站環(huán)境噪聲的主要目的，所以要特別注意在測(cè)量的過(guò)程中選擇合適的測(cè)量位置，采取正確的測(cè)量方法，最大化減少外界環(huán)境因素影響，進(jìn)而提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

5.3 改善大型變電器降噪裝置空氣動(dòng)力性能設(shè)計(jì)

一般情況下，經(jīng)過(guò)大型變電器降噪裝置空氣動(dòng)力性能設(shè)計(jì)的噪聲基本上都能達(dá)到45dBA左右，大型變電器降噪裝置空氣動(dòng)力性能設(shè)計(jì)對(duì)變電站環(huán)境噪聲現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試產(chǎn)生了重要影響。根據(jù)國(guó)家出臺(tái)的大型變電器裝置以及相關(guān)的優(yōu)惠政策為基礎(chǔ)，將我國(guó)的變電站環(huán)境噪聲現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、建設(shè)運(yùn)行、維護(hù)與日常管理交由專業(yè)化減噪單位承擔(dān)。空氣動(dòng)力性能設(shè)計(jì)往往能夠很好的發(fā)生折射與反射甚至于繞過(guò)障礙物，進(jìn)而達(dá)到削弱變電站環(huán)境噪聲的目的，進(jìn)風(fēng)消聲裝置和頂部的吸聲隔聲遮板結(jié)構(gòu)是改善大型變電器降噪裝置空氣動(dòng)力性能設(shè)計(jì)的重要組成部分。要想使變電站噪聲符合國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，要不斷在實(shí)踐過(guò)程中改善提升。

6 結(jié)束語(yǔ)

城市的迅速發(fā)展與人們生活水平的提高以及全民環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)對(duì)變電站環(huán)境噪聲提出了更高的要求，對(duì)變電站環(huán)境噪聲現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的分析研究不僅有助于引起相關(guān)變電站單位人員與國(guó)家的重視，也有利于降低變電站環(huán)境噪聲事故的概率。外界因素對(duì)變電站環(huán)境噪聲現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的影響比較大，所以要選擇合適的測(cè)量點(diǎn)及熟悉技術(shù)特性。對(duì)于如何在變電站電氣實(shí)際運(yùn)用中減少背景噪聲對(duì)測(cè)量結(jié)果影響的問(wèn)題，要求相關(guān)的專業(yè)人員與時(shí)俱進(jìn)，開(kāi)拓創(chuàng)新，務(wù)求提高變電站環(huán)境噪聲現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的準(zhǔn)確性。

[1]歐陽(yáng)玲，葉建斌，王之浩.基于噪聲控制的變電站平面布局優(yōu)化設(shè)置[J].電力科技與環(huán)保，2014（21）：100～101.

[2]呂敬友，劉勁松，嚴(yán)飛.交流變電站可聽(tīng)噪聲來(lái)源及特性分析[J].華東電力，2008（10）：91～92.

[3]黃家斌，袁聰波，江川.變電站環(huán)境噪聲現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試分析討論[J].四川電力科技，2002（07）：66～67.

TM63

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1004-7344（2016）02-0056-02

2015-12-25

張亞軍（1983-），男，工程師，本科，主要從事電力環(huán)保等相關(guān)工作。